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国土空间整治规划设计是指根据整治区域调查评价的结果，分析该区域主要问题，明确项目区域土地整治的整治分区和重大工程布局、各要素空间布局，并提出规划设计的支撑和保障措施。
国土空间整治是贯彻习近平生态文明思想，实施乡村振兴战略、实现区域协调发展的重要手段，是履行自然资源部统一国土空间用途管制和生态保护修复职责、实施国土空间规划的平台抓手。国土空间整治强调全域全要素的系统思维和自然资源全周期管理的可持续理念。具体而言，国土空间整治的目标主要有实现生态修复、保障粮食安全、提升用地效率、优化用地结构与布局等，进而实现促进乡村振兴、推动城乡统筹、构建和谐人地关系。需要注意的是，国土空间整治的目标具有综合性和复合性，往往相互交织、相互作用。
国土空间整治目标和政策导向的确定，首先需要分析国土空间整治面临的形势，即在“二调”数据基础上，理清研究区域的农用地、农村建设用地、土地复垦、土地开发现状。对照经济社会和环境发展要求，分析重大国土空间整治问题及其成因，明确规划修编需要重点研究解决的问题。在此基础上，确立土地整治目标和政策导向，具体的方法和措施为围绕土地整治基本战略，提出规划期内土地整治的主要目标及调控指标，针对补充耕地资源与土地整治资金匹配、重大项目规划布局、城乡建设用地增减挂钩、农村土地整治示范工程规划布局等关键问题，提出规划期内土地整治的基本政策导向。
针对不同的地域特性、不同的发展时期，以及不同的规划层面，国土空间整治工作重点有所不同。从地域特性出发，矿山地质环境下的国土整治，侧重于废弃矿坑的生态修复与再利用；流域与湿地环境下的国土整治，侧重于生态功能的恢复和生态网络的建设；山地丘陵地区环境下的国土整治，侧重于土地整理，优化用地结构与布局，以应对用地碎片化的普遍问题。
国土空间整治的工作重点，也要考虑城市发展的阶段。经济相对发达地区，侧重城乡融合发展，保障农村新产业新业态发展用地，统筹产业发展空间；一般地区侧重助推乡村振兴战略实施，着重解决现代农业发展、空心村整治问题。贫困地区侧重服务国家脱贫攻坚战略，能够较好解决耕地保护、易地扶贫搬迁、农村基础设施建设、产业扶贫用地等问题。
土地整治分区划定是指根据地貌类型、水热组合条件和社会经济条件的相对一致性、土地整治方向、重点和整治措施的相对一致性，将规划区内整治条件相近的区域划分在一起的举措。土地整治分区最直接的目的是明确各区土地整治方向和重点，在阐明各区的自然条件、经济社会条件和土地资源优势的基础上，确定区域土地整治的现状、特点、经验及问题，揭示各区土地整治的发展方向和重点内容，实行差别化管理。国土空间整治分区划定是有效落实国土空间整治的重要抓手。
在国土空间整治分区的规划实践中，应当根据本级国土空间规划确定的耕地与基本农田保护面积、建设用地空间管制和生态环境保护等要求，结合土地整治潜力调查评价结果，划定农用地整理区、建设用地整理区、宜耕后备土地资源开发区、生态保护修复区等整治区域，并提出不同的规划策略。
在土地整治分区中，一般选取土地整治潜力较大、分布相对集中、土地整治基础条件较好、有利于保护和改善区域生态环境、不打破行政界限的分区为重点区域。
土地整治分区应将自然资源条件、整治目标和发展趋势相近的土地单元划为同一整治分区，充分体现区域内整治单元差别最小化；同时，扩大不同整治分区土地单元间的差异性，实现不同分区整治单元差别最大化。明确不同整治分区发展特点，确定各分区的土地整治重点和具体措施。
土地整治是一个复杂的系统工程，影响土地利用方向的因素是多种多样的，由于各评价单元的差异性，在评价各土地单元特性的过程中不可能将所有的因素包括其中。因此，在分析土地单元的特性时，应抓住其本质内容，重点分析影响整治分区的主导因素，在此基础上综合分析各评价单元，提出科学合理的整治分区方案。
国土空间整治需要明确整治主体，以确保土地整治工作的有序推进。在进行土地整治分区研究时应保持一定尺度的自然地理单元的完整性与一定级别行政区划单位的完整性。
重大项目主要在重点区域内安排。重大项目规划布局应包括重大项目目标、主要建设任务、项目投资、项目效益分析和保障重大项目实施的措施几部分。重大项目选定应符合以下要求：土地整治潜力较大、基础条件好、有较强的示范带动作用、有一定规模、预期投资效益明显或国家规定的其他要求。
国土空间整治空间格局优化是规划过程的重要阶段，是继土地整治战略研究、土地整治潜力测算、土地整治分区划分等基础研究之后，对调研、分析得到的信息的有条理的组织，充分传递规划意图，辅助规划决策的过程。为表达规划的总体构想，土地整治规划方案应该包含基础研究阶段的成果采纳、方案陈述、实施策略、规划方案图件等关键要素。
国土空间格局是由各类土地的使用规模、土地利用结构和布局有机组合在一起形成的，或者说多层次的土地利用类型有机组合形成了土地利用空间格局。土地利用的不合理会使生态环境不断恶化甚至破坏，并且可能会导致很多资源和环境问题，诸如水土流失、地质灾害、土壤沙化、自然灾害等，而这些问题又会衍生出耕地质量下降、农业生产环境的下降和灌溉水源的污染，城乡生产和生活环境的恶化。所以以生态屏障和生态景观优先的土地利用空间格局优化不仅要关注城乡用地和耕地数量，更要重视土地合理的空间格局，以及土地利用生态安全给人类带来的长期效益。同时，土地利用空间格局优化要以现状为基础的土地利用用途分区为基础，提出新的更加合理的空间格局。土地利用空间格局优化的中心任务就是构建一个可持续发展的土地利用景观风貌。
国土空间整治是包含“三生空间”的全域土地整治，主要内容是各类土地整治活动安排及其空间布局。针对每一类用地，都需要明确相应指标、空间分布、资金需求、时间安排与具体措施。
传统土地整治工程包括田块归并、水系改造、田间道路调整等，在一定程度上改变了当地的国土空间利用格局，在规划设计阶段关注不足，很可能对当地生态环境产生负面影响。土地整治除了能够提升农业生产效率，还应注重改善生态环境质量，达到提高生物多样性，提升生态系统服务功能等目标，因此在空间布局方面，提出将农田、水系、道路、林网等土地整治工程要素均纳入规划设计中，增加“生态安全”和“景观多样性”的导向目标，引导农用地空间功能复合利用。
生态保护修复中，要将国土空间整治同生态保护修复相结合，按照山水林田湖草整体保护、系统修复、综合整治的要求，结合农村人居环境整治，优化调整生态用地布局，保护和恢复乡村生态功能，维护生物多样性，提高防御自然灾害能力，保持乡村自然景观。
农用地整治中，需要统筹推进低效林草地和园地整理、农田基础设施建设、现有耕地提质改造等，传承传统农耕文化，增加耕地数量，提高耕地质量，改善农田生态。
建设用地整治中，需要统筹农民住宅建设、产业发展、公共服务、基础设施等各类建设用地，有序开展农村宅基地、工矿废弃地以及其他低效闲置建设用地整理，优化农村建设用地结构，提升农村建设用地使用效益和集约化水平，支持农村新产业新业态融合发展。
应当全面收集研究区生态环境相关资料，分析研究区生态环境现状，评价研究区生态服务功能，提出研究区生态环境存在的问题和潜在隐患。借鉴国际土地整治生态化新动向，提出生态基础设施重点实施战略、重点方向和内容，提取研究区生态安全关键点，恢复退化生态系统，构建集水网络、林地网络、农田网络、自然保护区以及文化游憩网络于一体的生态基础设施，提出生态环境整治重大工程，构建适宜研究区的生态友好型土地整治模式，提出恢复、维护生态屏障和构建消减生态问题的政策保障措施。
首先，应确定林地、牧草地、河流水域基础性生态用地，保持山水连续，呈现具有自然性和连续性的山水格局。具体措施有：对于生态用地中零星地物进行用途调整；对于存在地质灾害隐患的区域变更为生态用地，提高水源涵养能力；加大荒山绿化力度；等等。
其次，河流水域具有区别于其他土地利用的独特功能，如旱灌涝排、提供人类和牲畜饮水、防止洪涝灾害，同时还能净化空气和气候、保护生物多样性的功能。目前来看，河流水域的质量环境已成为人类是否选择生活场所的一个重要指标，良好的河流水域质量和生态景观可以使居民体验到舒适的休闲和娱乐。因此，在土地利用空间格局优化中要充分考虑河流水域与城乡建设用地的空间格局关系，应使城乡用地格局与河流水域保持一定的距离，避免河流水域受到污染。
根据城市化、工业化、农业现代化发展的实际需要，依据国土空间规划的相关目标任务以及社会经济发展态势，分析农用地整治潜力及空间分布，研究农用地质量及存在的问题，确定规划期末耕地整治规模、质量提升等目标，划定农用地整治重点区域，研究确立农用地整治的激励制度和政策措施。
严格控制非农业建设占用耕地，新布局的建设用地应少占耕地，若确需占用耕地则尽量占用质量较差的坡耕地；对于大于25°的坡耕地，逐步有序地推进生态退耕，充分发挥耕地的生态价值；对于山大坡陡的区域，应控制耕地的过度垦殖，协调好耕地与生态用地关系，使生态用地与耕地有机地联系在一起；对于25°以下的坡耕地，进行土地整治，减小田地坎系数，完善农业基础设施；对于集中连片的耕地和良好水利与水土保持的耕地实施永久保护。
分析研究区域建设用地发展态势与用地需求，调研建设用地利用现状，探讨研究区各类建设用地集约利用的标准，分类型、分区域测算城乡建设用地潜力，分析其分布与释放办法；进而依据区域城市化战略、主体功能定位，城河城镇体系关系，提出资源承载力、相关政策、资金约束下的城乡建设用地整治目标，分类型划定整治重点区域，提出城乡增减挂钩方案，提出相关保障措施。
城乡建设用地布局应按照节约集约用地的要求更新退出机制，对于不合理的零散的农村居民点、存在地质灾害的城乡建设用地，要根据增减挂钩的要求及时复垦；新的城乡建设用地布局应按照点轴发展规律，形成较为紧凑的用地模式，农村居民点集聚、城乡用地连续的土地利用格局，控制自然村落无序发展，使农村居民点适度集中；优化城乡建设用地内部结构与布局，协调内部生产用地、生活用地和生态用地的关系，实现生态用地空间不断扩大、生产用地空间适当控制、生活用地稳步保障的用地格局。
土地整治工程项目，主要包括农田生态工程、水系生态工程、道路生态工程、缓冲带生态工程和生物保育工程，它是在农田、水系、道路、林网等要素规划布局基础上的各类工程措施集合，在国土空间整治系统化的空间格局优化基础上，进行工程项目的落点、规模和具体技术设计。
农田生态工程设计注重提升农田土地质量，增强农田的生态服务功能。主要包括土地平整、生态田埂、地力生态恢复三个部分。采取局部平整，减少对农田生态的扰动，建设生态田块，提升农田地力。
水系生态工程设计采取生态化工程措施改造现有水系、灌排沟渠，提升农田灌排水水质，改善区域水系生态环境，营造水生动植物栖息地。在不占用耕地的前提下，从引排水河道、灌排沟渠、生态净化措施及水系生态工程的辅助技术措施四个方面做出了规定。结合土地整治工程对现状用地进行适当调整，充分利用农田耕作区域现有的水塘、缓冲带、林地等生态用地，沟渠、河浜、田间道路等农田水利附属设施，以及部分复垦建设用地，形成生态净化设施区域。
道路生态工程设计落实道路布局要求，设计路面、路基和路肩的生态化结构形式。主要从田间道和生产道、生物通道两个方面进行了规定。田间道路结构设计应进行生态化设计，考虑地块内动物的栖息地和通行廊道，以及植物种子传播的通道，减少对生物栖息地的破坏。尽量利用原有道路，根据项目区具体情况补充、增加生态化道路。新建道路应避免破坏生物栖息地和切断生物廊道。缓冲带工程设计结合农业生产和农田林网建设，采取乔木、灌木、草地等多种形式，起到净化农业面源污染、控制氮磷流失作用。通过缓冲带营造生态廊道，提供生物多样性保护、自然授粉等生态服务功能。
生物保育工程设计识别与保留整治区内的生物栖息地，农田生物栖息地主要有田间林地、草地、水塘、湿地、自然沟渠等，在土地整治区内生物栖息地占比宜为5%以上。生物保育工程应在区域生物栖息地识别的基础上，针对项目区主要生态问题和农田关键物种，实施栖息地营造和斑块连通等工程。
在考虑到社会经济发展的基础上，分类型测算完成规划目标、重点工程和重点项目任务所需投资。
土地整治资金来源渠道可能有新增建设用地土地有偿使用费；耕地开垦费、土地复垦费；耕地中用税、农发基金等；企业、个人投资；农民个人投资；其他投资等。
①有利于节约和集约利用土地，提高土地利用率和产出率。
②符合土地利用总体规划规定的用途，安置建新用地应尽量避让基本农田。
③综合考虑农村建设用地整治的社会效益、经济效益和环境效益。
④因地制宜，统筹安排，先易后难，突出重点，分步实施。
⑤坚持自愿、合法、有偿原则。
①确定农村建设用地整治模式。工矿企业用地整治主要针对废弃、闲置工矿企业用地进行整治，即拆除原有废弃企业用房及附属设施，然后复垦成耕地，模式相对单一。农村居民点用地复杂，各村自然、社会和经济条件不同，其采用的模式也应不同。
②确定复垦原有村庄占地的原则。
③提出新补充建设用地指标流转的方式、方法和管理措施。
以浙江省全域土地综合整治为例，在确保县域内耕地数量和质量平衡的前提下，项目区增减挂钩指标，可在土地利用总体规划确定的扩展边界范围内等面积（含规划建设用地规模）使用；在满足当地村庄建设和农村发展用地需要后，节余指标可在全省范围内调剂使用，其收益用于支持乡村振兴战略实施。